Usando el Sol como lente gravitatoria para ver la superficie de planetas extrasolares

Por Daniel Marín, el 10 abril, 2020. Categoría(s): Astronáutica • Astronomía ✎ 110

¿Te imaginas poder ver directamente la superficie de un exoplaneta del tamaño de la Tierra? No me refiero a verlo como un simple punto, sino a ser capaces de ver su superficie, incluyendo posibles océanos y continentes. Hoy por hoy esto es simple ciencia ficción, pero podría ser realidad en el futuro. Para lograr esta increíble resolución necesitaríamos un conjunto de telescopios espaciales trabajando mediante interferometría óptica, aunque hay otra opción ligeramente más sencilla que nos permitiría lograr los mismos resultados espectaculares con un telescopio espacial dotado de un espejo principal de solo un metro de diámetro. ¿El truco? Enviarlo al punto focal del Sol, es decir, la región donde la masa de nuestra estrella concentra los rayos de luz de astros lejanos, actuando como una lente de acuerdo con la relatividad general de Einstein.

Reconstrucción de cómo se vería una exotierra a casi cien años luz mediante un telescopio de un metro en el punto focal del Sol (Slava Turyshev).

Por supuesto, la idea no es nueva. En 1979 Von Russel Eshleman publicó el primer estudio en el que se detallaba una posible misión al punto focal del Sol. Posteriormente, el estadounidense Geoffrey Landis (NASA) y el italiano Claudio Maccone llevaron a cabo diversos estudios relacionados con este concepto. En concreto, Maccone lleva décadas proponiendo la misión FOCAL para utilizar el Sol como una gigantesca lente. El último proyecto de este tipo se denomina Misión Lente Gravitatoria Solar o SGL Mission (Solar Gravitational Lens Mission) y es obra de un equipo de investigadores dirigido por Slava Turyshev. Estos últimos años SGL fue seleccionada por el Instituto de Estudios Avanzados de la NASA (NIAC) como concepto merecedor de ser subvencionado para estudiar su viabilidad. Esto en sí mismo no nos dice mucho porque el NIAC se caracteriza por apoyar ideas y conceptos muy arriesgados en sus primeras fases (algunos casi son fringe science). Sin embargo, pocos proyectos del NIAC logran llegar a la tercera fase de financiación, algo que indica que, aunque el concepto sigue siendo muy complejo para la tecnología actual, quizás —solo quizás— podría llevarse a cabo en un futuro no muy lejano. Y, precisamente, la Misión SGL de Turyshev ha sido aprobada para pasar a la tercera fase.

asas
Concepto de la misión FOCAL y su posición (Maccone et al.).

La Misión SGL de Turyshev consiste en varias sondas dotadas de un telescopio con una óptica de un metro de diámetro con un coronógrafo —para ocultar el disco solar— que se lanzaría al punto focal. Desde allí, cada telescopio sería capaz de levantar un mapa de la superficie de un planeta como la Tierra situado a 98 años luz con una resolución de 25 kilómetros por píxel. O sea, más que suficiente para ver las nubes, continentes u océanos. Y, por supuesto, de sobra para llevar a cabo análisis espectroscópicos que revelen la composición atmosférica del planeta. Un telescopio convencional —o sea, de un solo espejo— que tuviese semejante resolución en el visible tendría que tener un espejo primario con un diámetro de 90 kilómetros (!!). Pero que nadie piense que basta «solamente» con mandar una sonda a una distancia tan enorme del Sol y, voilà, ya tenemos una imagen de una exotierra. La cosa es un poco más complicada.

Concepto de línea focal y formación de un anillo de Einstein (The Aerospace Corporation).

Antes de nada, conviene aclarar que, aunque parezca contradictorio, el «punto focal» del Sol no es un punto. Del mismo modo que en realidad tenemos un plano focal en el que se forma la imagen de una lente o un espejo, la imagen que genera el Sol se forma en una esfera alrededor del mismo. Eso sí, una esfera situada a 547,8 Unidades Astronómicas, es decir, a unos 82 mil millones de kilómetros. Para que nos hagamos una idea de la distancia, Neptuno está a unas 30 UA del Sol (4500 millones de kilómetros). En realidad, 547,8 UA es la distancia mínima. Más allá el Sol sigue actuando como una lente al concentrar los rayos de luz que pasan a mayor distancia de su superficie, por lo que se suele hablar de una «línea focal». Esto significa que tenemos que desplazarnos por una enorme esfera de casi 550 UA de radio para poder ver todo el cielo, una tarea que queda fuera del alcance de cualquier misión. Evidentemente, habría que seleccionar primero con mucho cuidado el exoplaneta a estudiar y, si queremos ver varios objetivos, deberán tener posiciones cercanas en la bóveda celeste.

sas
Anillo de Einstein de un hipotético exoplaneta visto desde el punto focal del Sol (Landis et al.).
Cada parte del disco de Einstein corresponde a una sección del planeta (Landis et al.).
Un anillo de Einstein real de la imagen de una galaxia lejana producido por la gravedad de una galaxia elíptica gigante (en el centro) (NASA).

Y, además, obtener una imagen nítida con este método no es sencillo. En condiciones ideales, lo que veríamos si estuviésemos situados en algún punto de la línea focal es un anillo de Einstein. En ese anillo estaría distribuida la imagen del exoplaneta, así que hay que reconstruirla. Además, la sonda debería moverse varios miles de kilómetros a lo largo de la esfera focal para poder detectar los diferentes píxeles de la superficie del planeta. Pero claro, vamos a tener mucho ruido en forma de luz procedente de la estrella del exoplaneta y, sobre todo, de la corona solar. Por eso es necesario observar un anillo determinado durante bastante tiempo para que la relación señal ruido sea lo suficientemente alta. La interferencia de las capas externas del Sol es tan importante que estudios anteriores, como el proyecto FOCAL de Maccone, concluyeron que el punto focal de nuestra estrella era inviable de cara a obtener una imagen nítida en luz visible y se recomendaba llevar a cabo las observaciones en radio (a mayor longitud de onda, más fácil es reconstruir la imagen). No obstante, el estudio de la segunda fase del NIAC de la Misión SGL de Turyshev afirma que, con un poco de ingenio y mucho dinero, es posible reconstruir la imagen en el visible de una exotierra situada a casi cien años luz tras seis meses de observación.

Reconstrucción de la imagen de un exoplaneta como la Tierra visto por un telescopio en el punto focal. A la izquierda la imagen original, en medio la imagen obtenida tras integrar el anillo de Einstein y a la derecha la imagen final (Turyshev et al.).
Concepto de ‘cadena de perlas’ de la misión del punto focal (Slava Turyshev).

Ahora bien, ¿cómo llegar hasta el punto focal del Sol? El equipo de Turyshev propone emplear una asistencia gravitatoria del Sol —a una distancia mínima de entre 15 y 38 millones de kilómetros— junto con velas solares para alcanzar una velocidad del orden de 150 kilómetros por segundo (como comparación, la Voyager 1 se desplaza a 17 km/s). Esto permitiría alcanzar el punto focal en menos de 25 años. Turyshev sugiere lanzar varios telescopios a bordo de minisatélites, entre diez y veinte, equipados con velas solares, con una masa inferior a los 100 kg. La idea es que cada uno de los veinte satélites se lance en intervalos de uno o pocos años, formando una «cadena de perlas». De esta manera, cada satélite se usaría para retransmitir la información del resto de unidades sin necesidad de que cada unidad disponga de una gran antena de comunicaciones. Cada satélite requeriría de un RTG para generar electricidad y las velas solares podrían seguir el diseño SunVane, consistente en varias velas rectangulares que sobresalen de un cuerpo central.

Concepto SunVane de minisatélite con velas solares (NASA).
Ejemplo de trayectoria de una vela solar para realizar una maniobra de asistencia gravitatoria propulsada con el Sol (maniobra de Oberth) y viajar hacia el punto focal (Slava Turyshev).

En cualquier caso, los detalles del diseño de estas sondas todavía es algo que queda muy lejos en el futuro. Los desafíos técnicos de esta misión son enormes, como también lo sería su coste. Todavía queda mucho trabajo para que este proyecto demuestre su viabilidad, aunque solo sea sobre el papel. Pero si alguna vez descubrimos una exotierra con biomarcadores en su atmósfera, esta misión nos daría la oportunidad de salir de dudas y saber si, efectivamente, estamos ante un mundo habitado o no.

Referencias:

  • https://www.nasa.gov/directorates/spacetech/niac/2020_Phase_I_Phase_II/Direct_Multipixel_Imaging_and_Spectroscopy_of_an_Exoplanet
  • https://arxiv.org/pdf/2002.11871.pdf


110 Comentarios

  1. Esto sí que es un powerpoint, hasta una esfera de Dyson al lado de esto es una parida antes que otra cosa, zafia.

    Le encuentro a este tipo de proyectos, siempre se lo he visto, una utilidad primariamente pedagógica, tanto por la osadía de hacer algo enormemente difícil («difícil» no le hace justicia ni remotamente) que no sea una fantasmada cultural de las nuestras (esto es un instrumental, como un microscopio o un acelerador), cuanto porque aunque es imposible llevar a término, por el camino puedes, y sueles, darte cuenta de cosas muy interesantes de valor incalculable para otros problemas.

    A mayores, le veo otro valor pedagógico más: es imposible que ningún país en solitario, ni ahora ni nunca, lleve esto a término él sólo. Ni China ni de coña. Esto sería algo que no podría salir adelante no ya sin colaboración, sino con una estructura global. Y por cierto que yo no lo usaría para retratar exotierras, o no principalmente, vamos.

    1. Por lo menos tardaría en llegar allí algo menos de 20 años y además sin usar el tipo de tecnologías que se ven mal hoy en el espacio.

      Quizás si algún día se pudiera empaquetar una sonda de esas características en algo relativamente pequeño pudiera lanzarse.

      1. Esto… es imposible. No porque sea teóricamente imposible, sino porque las condiciones para intentarlo son directamente imposibles bajo el orden social vigente.

        Los números en general venden mal, es cierto que existe el anumeralismo e incluso en gente teóricamente bastante acostumbrada a trabajar con ellos. Eso es porque las palabras tienen un límite mental bastante próximo, los números se pueden inflar sin límites.

        550 UA es casi el 1% de un año-luz (0,87%). Unos tres días-luz. Repito: tres días-luz. A día de hoy no es posible la comunicación para la escala requerida. Baste recordar el numerito para transmitir los datos de New Horizons que está ahí al lado. El tiempo de vuelo es descomunal, una RTG no es suficiente, perdería potencia y no podría operar tras décadas de vuelo y con instrumental que exige una potencia inaudita. Sería necesario un reactor y se nos va de las manos la masa del tinglado. Un reactor que pasaría rozando el Sol y luego se iría directamente a -270° C.

        Es que no hace falta ni seguir. Verne sabía que era imposible ir a la Luna de un cañonazo (la velocidad de escape alimentada en esas condiciones de aceleración destruye la integridad de cualquier estructura, ya ni hablemos de la onda de choque atmosférica que destruiría todo en km a la redonda, todo esto lo sabía perfectamente), pero pensó que el público de su época, habituado a ver cañones y fuegos artificiales, le sería más fácil abordar los conceptos implicados desde esa barbaridad. Simplemente podía ver los problemas pero era incapaz de atisbar siquiera las soluciones técnicas. De hecho, su novela es de 1865. 100 años (92 ó 104 según lo que se quiera considerar). Y no era el menor de los problemas predecir quién podría abordar esto. Acertó de pleno cuando señalo a los fabricantes de armamento, tenía todo bien claro, de donde vemos que tecnológicamente el mundo cambió una barbaridad, socialmente prácticamente nada, en proporción. Ya se sabe que hay cambios y cambios, no me refiero a los lampedusianos, que son muy vistosos pero realmente no son cambios.

        Pues esto lo mismo. Parece una parida, pero esto es totalmente imposible, por ahora, y por muchísimo tiempo.

        1. Sí, con una sonda más seria cómo la TAU que también es un proyecto a distancias similares pero que usaría tecnología nuclear.

          Lanzar algo tan ambicioso para «solamente» poder observar planetas extrasolares es pura ciencia-ficción y más cómo están las cosas.

          1. Para el que no la conozca:
            https://en.wikipedia.org/wiki/TAU_(spacecraft)

            Qué quieres que te diga. Me parece mucho más prioritario medir paralajes estelares que ver exotierras, no quito importancia a ninguna, pero creo que… Bah, es igual, se puede empezar por un tejado prefabricado si se quiere.

            El susodicho tiene una masa de 25 toneladas, y tardaría 50 años en alcanzar las 1000 UA. Sólo para comunicarse con Tierra llevaría un telescopio de un metro, comunicaciones láser. Que yo sepa, esto no es que esté verde, es que no existe aún, directamente.

            El coste ni lo mencionan. Un reactor nuclear de 1 MW de 6 toneladas pues no sé por cuánto te sale, ahora Rosatom está que tira los precios, pero me parece a mí que habría que crear un categoría especial, megabanner más que flagship. Sí, claro, esto es lo que vale la dotación de váteres de una de esas bañeras que no valen más que para pavonearse llamadas portaaviones nuclear, pero todos sabemos que no van a dejar de fabricarlas para fabricar esto. Lo de siempre: todos los problemas están en nuestras cabezas.

            Ni que decir tiene que nunca se ha planificado una misión a 50 años. Son dos generaciones y media. Los gestores en destino estarían trabajando con tecnología obsoleta en medio siglo, posiblemente conociéndola igual que nostros podemos conocer un gramófono.

            Sí, las máquinas para entonces igual ayudan mucho. O no.

    2. Te amo amigo tu realismo a ser a mis sueño húmedos espaciales como las simples desperdicios de tiempo mental, lo único que falte es que china que diga que necesita Propulsión nuclear de pulso y ver la reacción de trump.

    3. Amigo ur 700 pero que poca fe…

      Quizás no sea compatible para la burocracia de paises…

      Pero si para un grupo de multibillonarios con ambiciones de exploración y explotación espaciales claras y quizás al final sililares intereses, tipo Jeff bezos, Elon Musk y/o un cumulo de Emporios de Macro-Corporaciones.

      Así si parece lograble financiar la industria de la exploración de las exotierras con los biomarcadores mas biocompatibles

      Y ¿quien quita…? Capaz nos encontremos con algunas irrefutables formas geométricas artificiales.

      Con altas probabilidades de ser atribuidas a mega construcciones, como canales o ciudades de cientos de kms. en algún continentes o contrastando claramente en algunos lagos u oceanos de esos…

      Meditemos en ello:
      Esa información ya nos podría estar llegando al sistema solar en éste momento, solo debemos dar con la forma de enfocar esos pocos fotones diluidos en la bastedad espacial circundante.

      Eso sin ninguna duda alguna es, por muchísimos ordenes de magnitud, mas factible, económico y rápido que la otra opción que nos queda, viajar hasta esos astros por la misma información, devuelta en cientos o quizas miles de años después. Datos, que bien nos pudieramos estar rodeando ya (multiespectralmente) por nuestro vecindario solar..

      1. Esa «burocracia de países» nos ha dado todo lo que conocemos sobre exoplanetas, mientras que los multibillonarios no han movido ni un dedo (y si contamos los impuestos que evaden, nos han privado de más de un telescopio).

  2. Viendo lo complejo del asunto, no se si no termina siendo más sencillo fabricar el telescopio de 90 kms en alguno de los puntos Lagrange…
    El tema de las asistencias gravitatorias con el sol como sería? Digo, si uno se asiste con Júpiter (por dar un ejemplo), la ventaja se obtiene del movimiento de traslación de éste alrededor del sol. Ahora, como el sol es nuestro marco de referencia no entiendo que ventaja se obtendría… todo lo que gano cuando caigo al pozo de gravedad, lo pierdo cuando salgo… o me estoy perdiendo algo?

    1. Te estás perdiendo de leer el PDF referenciado 😉

      «Gravity assisted trajectories, flight very close to the Sun»…

      «The solar sail perihelion maneuver is similar in nature to the so-called Oberth maneuver»…

      O sea, además de la gravity assist maneuver que tú mencionas, también hay la powered gravity assist maneuver A.K.A. Oberth maneuver 🙂

      1. Lo que sale en el grafico no es una asistencia gravitatoria, como muy bien dice fobos9.

        El pdf solo dice que se han considerado asistencias gravitatorias al hacer el analisis de mision. Cuando habla del paso por el pericentro dice que es similar a una maniobra de Oberth. Una maniobra en un modelo de 2 cuerpos (no como la asistencia que necesita 3), el cuerpo central y el satelite, en la que el satelite se impulsa en el pericentro porque es ahi donde el mismo delta de V cambia mas la energia (y por lo tanto el semieje).

        La diferencia con la maniobra de Oberth clasica es que aqui la propulsion es con vela solar.

        Esta nombrado correctamente en la entrada del 25/nov/2017 sobre una sonda para estudiar ‘Oumuamua pero en esta entrada se ha colado como asistencia gravitatoria.

        1. No es por defender a Daniel, pero para el caso del Sol «asistencia gravitatoria» se sobreentiende como sinónimo de «asistencia gravitatoria propulsada«… y dado que el cacharro es una vela solar se sobreentiende el tipo de propulsión a usar en la maniobra 🙂

          Lo que sale en el gráfico no es una asistencia gravitatoria pura, no puede serlo por las razones que el propio fobos9 comenta, así pues aquí no hay confusión posible… para quienes conozcan de antemano la «maniobra de Oberth», pequeño detalle 😉

          Que sí, que lleváis razón, y por partida doble, la «tiquismiquis» y la «en aras de la claridad». Daniel ya ha cambiado apropiadamente el texto al pie del gráfico. Aclarado el asunto, pues 🙂

    2. Supongo que estás pasando por alto que una buena parte de la velocidad ganada con la aceleración con el acercamiento al sol, se mantendría al desplegar las velas al alejarse… Y quizás si la geometría de la ruta planteada final coincida con el propio movimiento del sol por la galaxia, su traslación galáctica colabore un poco…

  3. 550UA!!

    Wow, como comparación, la Voyager 1, lanzada hace 42 años, está a «solo» 150 UA
    A esa velocidad (17km/s, rápido que se dice rápido) le tomaría otros 110 años!

    1. Por casualidad no estaremos en algún punto focal de alguna galaxia? Aunque supongo que las distancias a recorrer para ver los píxeles entrarían de nuevo en el ámbito de la ciencia ficción.

      1. No sé otra galaxia. Pero, dentro de la nuestra, está claro que si podemos observar a otros nosotros también podemos ser observados.
        El punto de mira es una esfera, sólo tienes que moverte por la esfera y apuntar a gusto del observador…

          1. No me lo leí todavía…
            Jo, Pelau, no sé si me he vuelto más tonto estos días pero me cuesta captarte, últimamente.

          2. 🙂 Referencias :

            en.wikipedia.org/wiki/Fermi_paradox#It_is_dangerous_to_communicate

            «Liu Cixin’s novel The Dark Forest is based upon such a situation.»

            .

            Dr. Bishop y su vaca Gene

            imdb.com/title/tt1119644/

            .

            es.wikipedia.org/wiki/L%C3%A1grimas_en_la_lluvia

            es.wikipedia.org/wiki/%C2%BFSue%C3%B1an_los_androides_con_ovejas_el%C3%A9ctricas%3F

    2. Disculpad. He metido la pata. Cuanto menos gravedad, más lejos hay que estar. Por lo tanto, Júpiter es peor candidato.
      ¿Donde están los agujeros negros cuando los necesitamos?

  4. Me lo he leído…. estoy ojiplatico, me voy a dormir. Mañana lo intentaré asimilar.
    Y yo que pensaba que se me había ido la pinza, con el confitamiento jaja.
    No conocía estos del NIAC, me lo apunto, me gusta. Creí que los de las frikadas eran sólo los de la DARPA.

    1. Estos de NIAC, son aún más de frikadas, lastima que casi todos sus conceptos son para dentro de 50 años…tienen una propuesta muy interesante para extraer agua de la Luna…

      Veremos que sacan para 2022…

    2. Pues me has dejado ojiplático por partida doble…

      1) ¿Cómo que no conocías al NIAC? ¡Pero si vivo enlazando sus frikadas! 🙂

      2) Enlacé esta particular frikada (Using the Sun as a Cosmic Telescope by Slava Turyshev & Michael Shao) hace menos de 2 semanas, el 30 de marzo. ¡Ni mencionando a Cosmos: Possible Worlds lo leen a uno, vaya! 😀

      Bah, no importa, en fija este comentario tampoco será leído, no he dicho nada. Voy por un vaso de leche tibia para reparar mi autoestima, de seguro el Dr. Bishop a esta hora recién ha ordeñado a Gene 😉

      1. Yo me tendré que servir otro buen vaso de leche de Gene, que es curativa, y sirve para viajar a los multiversos fringers del NIAC 😉 …

        https://foro.sondasespaciales.com/index.php?topic=10142.msg141509#msg141509

        Y Daniel también los ha puesto más de una ocasión…

        ://danielmarin.naukas.com/2015/05/14/mas-propuestas-del-niac-para-estudiar-el-sistema-solar/

        //danielmarin.naukas.com/2014/06/08/doce-nuevos-conceptos-de-la-nasa-para-explorar-el-sistema-solar/

        Al menos el drone, Titanico se ha hecho o se hará realidad…jeje…pero sigo esperando las velas eléctricas magnéticas, y otras ocurrencias más…

        Este comentario se perderá como lagrimas de metano en la atmósfera-lluvia de Titan…

      2. Bueno, me sonaba, sí. Pero no me da la memoria… y no los tenía identificados con lo de la fringe science… ya os digo que pensaba sólo la DARPA hacía frikadas así jaja.

        1. En “CITA CON RAMA”, Arthur C. Clarke también imaginaba una asistencia gravitacional a lo bestia de la nave alienígena con nuestro Sol (y de paso, “recargaba” energía en el interior) acercándose hasta los 5 millones de kilómetros y saliendo disparada luego a 200.000 kilómetros por segundo…

          En fin, nosotros de momento no podemos aspirar a tanto, pero de momento sí que usamos la asistencia gravitatoria para acelerar nuestras sondas, y si se exprime un poco mas el concepto, se pueden alcanzar velocidades realmente altas. Por ejemplo, os dejo un enlace a un trabajo de fin de grado de la Universidad Politécnica de Valencia que calcula una asistencia gravitatoria en Saturno de una nave propulsada por un motor nuclear térmico tipo NERVA con el fin de alcanzar la nada despreciable velocidad de 179 km/s:

          https://riunet.upv.es/bitstream/handle/10251/126296/Guti%C3%A9rrez%20-%20Balance%20energ%C3%A9tico%20de%20un%20cohete%20t%C3%A9rmico%20nuclear%20en%20un%20sobrevuelo.pdf

          Saludos

          1. Este comentario lo estaba escribiendo AL FINAL de todos los comentarios del artículo, a continuación de otro mío sobre “Cosmos”, pero misteriosamente ha aparecido colgado en esta otra serie… No entiendo nada. Se ve que el reino de Naukas no es de este universo…
            😳😳😳

  5. Sólo un comentario… si alguna vez esto se lleva a cabo, entiendo que no nos perderemos con lo de la longitud de onda a observar. Estudiamos TODAS y asunto concluido.
    Total, ya puestos…

    1. Supongo que a diferentes longitudes de onda el Sol se nos hace más grande o pequeño… así que a la vez no sé si podríamos observar todas las bandas del espectro (aparte que habría que resolver lo de las observaciones simultáneas en bandas tan diferentes entre sí, pero eso es un reto más a añadir a la misión y siempre se puede hacer de manera consecutiva o con diferentes naves, más naves…)

      1. Hummm, voy con mi pinza ¿y si diseñamos un corónografo que sea transparente en unas bandas pero opaco para otras? Con la parte externa transparente en el visible e infrarrojo, pero opaco en radio? Creo que sólo funcionaría si el Sol fuese más grande en longitudes de onda más largas, lo cual no sé si es cierto.
        Bueno yo ahí lo dejo jaja.

      2. Otro problema entiendo que viene de que no llega la misma energía para cada longitud de onda, así que o aplicas tiempos de exposición distintos o te conformas con diferentes SNR. Incluso puede que en algunas bandas no lo veas, o los tiempos de exposición sean impracticables.

    1. Hola Ferns, aprovecho tu comentario para valorar los diez primeros capítulos de esta temporada de Cosmos Mundos Posibles (recuerdo que quien no pueda ver esta serie puede leer resúmenes en space.com):
      Ep.1.- Malo: 3/10. Contiene errores de bulto, o al menos errores leves, en casi cada tema que trata.
      Ep.2.- Malo: 3/10. Lo del telescopio cósmico casi salva un episodio que iba para malísimo: eso de comparar la expansión polinésica con la colonización interestelar es completamente absurdo.
      Ep.3.- Regular: 4.5/10. El origen de la vida más plausible queda bien descrito. El resto no llega al nivel.
      Ep.4.- Regular: 4.5/10. Me gusta que se critique al genocida de Stalin pero, ¿en Cosmos?. Además hay muchísimas otras investigaciones científicas contra el hambre aparte de las de aquél soviético.
      Ep.5.- Malísimo: 2/10. La evolución del cerebro está explicada con carencias importantes y luego el finale con ese connectome es absurdo.
      Ep.6.- Regular: 4.5/10. A la autora del episodio le debió gustar el haber gastado un episodio entero en escribir sobre su difunto marido Sagan. Pero de todo lo que hizo este hombre, quedarse con la multidisciplinariedad es precarizarle.
      Ep.7.- Malísimo: 2/10. Relacionar el FAST (el telescopio de búsqueda de inteligencia extraterrestre chino) con el mycelium (las relaciones de simbiosis en el suelo del bosque) es absurdo: ¿tal vez la autora no le tiene mucha simpatía a las ideas de Lynn (Sagan) Margulis?. Por otro lado, decir que las abejas son inteligentes y que hacen matemáticas es absurdo (un profesor en mi colegio, hace 50 años, ya me explicó el porqué: si fueran inteligentes no permitirían que nadie les quitase el fruto de su trabajo).
      Ep.8.- Bueno: 6/10. No diré ni que qué va: disfrutadlo.
      Ep.9.- CERO: 0/10. Se confunden conceptos de cuántica. Y se explica lo de los infinitos mundos vs. el superdeterminismo como si fueran conceptos filosóficos (como si no existieran definiciones formales). Un episodio muy en la línea y el nivel de las porteras.
      Ep.10.- Malo: 3/10. Un episodio que iba para regular y acaba siendo malo por hablar siempre de esos dos átomos. Aparte: no aporta nada nuevo; mejor es leerse un libro popular sobre ciencia atómica.

  6. Excelente entrada. Este «telescopio cósmico» aparece explicado en la serie Cosmos mundos posibles (Episodio 2), pero hay que leerse una entrada como ésta para entender bien todo lo que supone esta idea. El ratio esperado señal/ruido ha de ser lo suficientemente grande, a priori, como para plantearse esta misión. Es decir, antes de enviar un telescopio con coronógrafo hasta allá, hay que enviar muchos otros a otras órbitas más cercanas a la Tierra y hay que medir con precisión la sensibilidad del conjunto coronógrafo + telescopio. Si este estudio y otros cálculos (en particular la porción de planeta que se podría observar o cómo afectarían las perturbaciones de nuestro Sol a este ruido) muestran que efectivamente vale la pena usar el Sol como un telescopio cósmico, luego viene la parte de la mecánica orbital.
    La trayectoria que se ve en la gráfica de la entrada yo la entiendo de la siguiente manera: los satélites se despliegan desde la Tierra y se usan las velas solares para ir obteniendo un bajo pero continuo impulso que hace que las naves se frenen y se acerquen al sol en una trayectoria espiral. Llegando al Sol los satélites (protegidos de su calor y radiación dentro de cada nave) realizan allí una asistencia gravitacional y despliegan sus velas solares para adquirir una creciente velocidad, hasta que la fuerza del sol disminuya. ¿Cómo se insertará cada telescopio en (cómo decelerará hasta) su órbita final a > 550 AU (pero moviéndose en plan enjambre a lo largo y ancho de toda la esfera focal)?: no sé. Tampoco sé si el diseño de SunVane podría proteger del Sol al telescopio viajando en cada nave; de todas formas el escudo protector solo se tendría que usar al acercarse al Sol, luego ya es una masa que se podría desechar.
    Por cierto, no sólo podríamos observar planetas a 100 años luz de distancia, sino muchos otros a mucha mayor o a menor distancia. Aunque los telescopios cósmicos sólo se deberían emplear en (sólo valdría la pena gastarse el dinero para) observar aquellos planetas con potenciales signos de albergar vida.

  7. La idea en si es una ida de olla genial, parece propio de Magefesa, pero lo mas irreal de todo es el uso de RTG en todas las sondas, eso es inviable en el futuro a medio plazo. ¿Quizá una magefesa repartiéndolas por ahí y con varias enviando por láser la energía generada en rectores de fusión? Ya que hablamos de al menos 70 años hasta el lanzamiento parece razonable creer que tengamos las magefesas, la fusión nuclear y la transmisión de energía por láser.

      1. Pero ese mismo reto también lo tienes si usas interferometría, no? Quiero decir, el interferómetro o hipertelescopio también se mueve en órbita al Sol y el objetivo también se desplaza (aunque no creo eso sea relevante) y sobre todo tendrá rotación y puede que nubosidad variable… a ver cómo reconstruyes una foto fija de un planeta como la Tierra, que cambia constantemente.

        1. Donde se demuestra que no tengo ni pajolera idea de lo que digo es que, al parecer y según los investigadores, un planeta rotando en creciente ayudaría al proceso de deconvolución para la reconstrucción de la imagen.
          Claro, partimos de que no sé cómo va el propio proceso de deconvolución o como se diga, así que eso lo puedo haber entendido mal también…

          No me hagáis caso!

          1. La deconvolución en astrofotografía es una técnica que se emplea para aumentar la nitidez de una imagen. En tren óptico y la atmósfera provocan una disminución de la nitidez de las imágenes captadas (llamada en general convolución) debido a fenómenos de refracción, reflexion, seeing, etc. Eliminar mediante software estadístico, bueno intentarlo al menos, ese efecto de convolución, se llama deconvolución.
            Lo que no tengo ni idea es que narices tiene que ver que el planeta esté en creciente o no.

  8. Maravilloso entrada!!!

    No tengo palabras para describir estos avances tecnológicos…

    Ojalá y pronto puedan superar todos los desafíos técnicos…

    Alucinantemente genial!!!😁😁😁

  9. La sonda Parker se acerca a 6 millones de kilómetros del Sol, la europea a 42 millones de kilómetros… eso estaría resuelto. Claro que si la masa del satélite es un problema, quizá no esté resuelto del todo.

  10. Venga, ahí dejo otra pinza…
    Con esto conseguimos una foto de un planeta, que si está a 100 años luz es la foto del planeta hará 100 años.
    Ya sabéis que esto es como un viaje en el tiempo.
    Los habitantes de ese planeta pueden intentar comerciar con esa información, pedirnos esas fotos de su pasado, a cambio de algo que nos interese a nosotros.
    Civilizaciones más viejas que la nuestra pueden habernos observado y tener fotos de nuestro planeta, quizá de hace miles o millones de años.
    Me pregunto cuánto nos cobrarían por poder ver nuestro pasado. Quizá se contenten con que les pasemos fotos e info de esa manchita que ellos veían y no sabían interpretar y que resulta que era la ciudad de Roma en en el siglo IV…

    1. Una de las teorías más locas que he leído recientemente (física, no magufa), intenta explicar la parida esa de la paradoja de Fermi. Si asumimos que el universo es una computación (puedes usar el principio holográfico, lo que quieras), entonces tiene que tener un límite de computabilidad a partir del cual colapsa (y desaparece como una pompa de jabón). Inteligencias ET sabedoras de esto minimizarían todo contacto y tráfico de datos entre ellas, así como acumular información, para evitar ese colapso. Un poco como una policía evolutiva que conoce los límites del ecosistema y vigila para evitar que se vaya al guano.

      Me gustaba más la versión de Lem que decía que las leyes del universo eran el resultado de los compromisos entre hiperinteligencias que las afinaban para sobrevivir (no, no se la creía, era para reírse de todo que es muy sano, sin que se caiga el cerebro, ya se sabe).

      Una inteligencia ET que pueda tener capacidad e interés en viaje interestelar, ha tenido que visitar este planeta hace cientos o miles de millones de años por pura estadística. Si es que tienen algún interés en vigilarlo, cosa que es muy discutible, lo más normal es la teoría del centinela expandido, dejar algún tipo de dispositivo que haga eso, vigilar. Teóricamente podrías crear una tetera de Russell de manual diciendo que tenemos una esfera de Dyson que rodea todo el sistema solar suministrándonos datos falsos del universo. Como verás, todas estas teorías tienen un punto de intersección común: que somos muy importantes.

      Va a ser que no.

  11. Buenos días.

    Esta es una de esas entradas que te hacen soñar y le sirve de complemento uno de los episodios de la nueva temporada de “COSMOS” de Neil deGrasse Tyson, en concreto el titulado ”La efímera sutileza de la zona habitable”, donde mas o menos a la mitad del programa se habla de este concepto, el “telescopio cósmico” y se ilustra con los habituales y estupendos efectos especiales de la serie.

    Os recomiendo verlo.

  12. El paper de arxiv tiene 91 páginas! He tirado la toalla en el resumen ejecutivo… en cuanto leo algo sobre anillos de Einstein me viene a la mente Gandalf y pierdo la concentración…

      1. Qué bueno … sólo como canción vale la pena escucharla. La letra absurda es de risa. Los cambios de ritmo, los coros, … genial.
        Gracias por compartir.

  13. Vaya, como han mejorado las cosas en 4 años, en una entrada de 2016 sobre el tema https://danielmarin.naukas.com/2016/04/25/una-mision-al-foco-gravitatorio-del-sol-para-estudiar-exoplanetas-similares-la-tierra/
    Daniel no era tan positivo como en esta de 2020, la propuesta de Slava Turyshev y su equipo habrá solucionado algunos de los inconvenientes, me pregunto que propuestas existirán dentro de 20 años, desde luego los telescopios de punto focal solar es algo que nuestros hijos podrán disfrutar, yo no lo veo tan lejano como a centurias vista

  14. Pues otra «propuesta loca» que ha recibido una subvención (125.000$) del Instituto de Estudios Avanzados de la NASA (NIAC) es la de construir un radiotelescopio gigante en un cráter de la cara oculta de la Luna: el Lunar Crater Radio Telescope (LCRT):

    https://www.xataka.com/espacio/telescopio-crater-lunar-original-idea-investigador-nasa-que-se-ha-llevado-premio-para-su-desarrollo

    La propuesta es la de desplegar una malla de 1 kilómetro de diámetro usando una especie de robots trepadores para que actúe de reflector esférico, en un cráter de 3,5 kilómetros. Sería el más grande de este tipo en el sistema solar y permitiría poder observar en el rango de longitudes de onda de entre 10 y 50 metros y la banda de frecuencias entre 6 y 30 megahercios.

    Puestos a hacer propuestas más «realistas» que la del «telescopio cósmico», desde luego me quedo con esta. Y sería una estupenda excusa para un buen programa lunar.

    Estos del NIAC son un filón para cualquier escritor/guionista de ciencia ficción «hard». Si echáis un ojo a las propuestas analizadas en:

    nasa.gov/directorates/spacetech/niac/2020_Phase_I_Phase_II/

    Hay auténticas perlas, como por ejemplo:

    Pulsed Plasma Rocket: Shielded, Fast Transits for Humans to Mars
    (propuesta de un motor de plasma de fusión viable con un Isp de 5.000 segundos)
    nasa.gov/directorates/spacetech/niac/2020_Phase_I_Phase_II/Pulsed_Plasma_Rocket/

    Deceleration of Interstellar Spacecraft Utilizing Antimatter
    (propuesta de un sistema de desaceleración de una sonda interestelar usando antimateria)
    nasa.gov/directorates/spacetech/niac/2020_Phase_I_Phase_II/Deceleration_of_Interstellar_Spacecraft_Utilizing_Antimatter/

    Dynamic Orbital Slingshot for Rendezvous with Interstellar Objects
    (descripción de la dinámica orbital de un sistema de asistencia gravitacional para un encuentro con objetos interestelares)
    nasa.gov/directorates/spacetech/niac/2020_Phase_I_Phase_II/Dynamic_Orbital_Slingshot/

    No me digáis que no molan… 😉

    1. Lo de la radio en la cara oculta de la luna siempre me ha parecido obvio. Tampoco debería costar un disparate y el retorno científico sería altísimo, a mi entender. Cero ruido. Saludos

  15. Inviable!! Pero quién sabe, tal vez una especie muy avanzada y con trastornos altanería utilice este método para deshacerse de especies mas peligrosas, usando la lente gravitatoria de su estrella para concentrar la energía de poderosos láser en el punto focal y quemar la atmósfera de los vecinos ruidosos!!

      1. Segun mis escasos conocimientos de óptica geométrica la respuesta es que si, también es verdad que por culpa de la cuarentena deje a la mitad el tema así que no estoy seguro.

        1. Supongamos que el molesto exoplaneta se encuentra a 100 años luz del Sol…

          ahora estás viendo al exoplaneta donde estaba hace 100 años. Y tu telescopio cósmico NO está apuntando allí sino que está apuntando en la dirección desde donde te llegan los rayos de luz del exoplaneta curvados por la lente gravitatoria del Sol.

          Enviar luz es el mismo problema dado vuelta.

          Si estudias bien al exoplaneta puedes predecir exactamente dónde estará dentro de 100 años. Y conoces la lente gravitatoria del Sol al dedillo, sabes dónde colocar tu Estrella de la Muerte respecto al Sol y hacia dónde apuntar su Láser de la Muerte para que se curve y haga blanco justo allí donde has calculado.

          1. Pues, Zener. Sigo sin verlo.
            Veamos, lanzo mi rayo hacia el Sol.
            El Sol lo desvía en todas direcciones, a su alrededor, formando un anillo, gracias a su gravedad.
            Eso se concentra a 550 UA del Sol, en el lado opuesto al del «disparo».
            ¿Y luego?
            Además, no tengo la impresión de que la «concentración » a 550 UA, te de un láser tan perfecto como el que has disparado inicialmente ¿no?
            Bueno, no sé, me pierdo, la verdad.

        2. En cualquier caso lo que destruiría el Laser no sería la tierra, (ni ningún planeta del sistema solar ya que no están en el foco del Sol), sino el artefacto situado en el mismo, por ejemplo el Telescopio.

          1. Dos cosas:

            1) Nuestro «Telescopio / Estrella de la Muerte», ubicado en la periferia de nuestro sistema solar y usando nuestro Sol como lente, ve el planeta de los ETs, no necesariamente ve el «Telescopio / Estrella de la Muerte» de los ETs. Inversamente, el «Telescopio / Estrella de la Muerte» de los ETs, ubicado en la periferia de su sistema solar y usando su sol como lente, ve nuestro planeta, no necesariamente ve nuestro «Telescopio / Estrella de la Muerte».

            Ese sería «el caso más general». Luego, en principio, nada impide que ambos «Telescopios / Estrellas de la Muerte», el nuestro y el de los ETs, se vean mutuamente si tienen la resolución y/o la libertad de movimiento orbital necesarias para ello. Y hasta ahí podemos hablar de «en cualquier caso».

            Pero el caso que tú describes es muy particular: es el camino de la luz exactamente inverso al nuestro, vale decir, los ETs usan nuestro punto focal (no el suyo), o sea, los ETs disparan su Láser desde su planeta (no desde su «Telescopio / Estrella de la Muerte» ubicado en la periferia de su sistema solar) usando nuestro Sol (no el suyo) como lente, lo cual no tiene mucho sentido, y aunque lo tuviera…

            2) Recordemos que aquí las distancias son decenas de años luz y tanto los ETs como nosotros tenemos que predecir dónde estará «el blanco» con décadas de antelación.

            Y si «el blanco» es un telescopio espacial autopropulsable, más que predicción es un acto de fe… fe en que nosotros no nos aburriremos de observar siempre al mismo exoplaneta y por lo tanto no alteraremos la órbita de nuestro telescopio durante todo el tiempo que el Rayo de la Muerte de los ETs demora en llegar.

          2. Totalmente de acuerdo Pelau, pero propongo este caso porque lo que hace es concentrar toda la energía del Laser en un área muy pequeña, (el foco).
            De la otra forma dispersas la energía del Laser en un área muy grande del planeta.
            Aunque en ambos casos la energía del Laser ha de ser descomunal, en el segundo varios órdenes de magnitud mayor.

Deja un comentario

Por Daniel Marín, publicado el 10 abril, 2020
Categoría(s): Astronáutica • Astronomía